PTFE (Polytetrafluorethylen) ist ein vielseitiges Fluorpolymer, das für seine einzigartige Kombination von Eigenschaften bekannt ist, darunter chemische Beständigkeit, geringe Reibung und Hochtemperaturstabilität.Seine Shore-D-Härte beträgt 55, gemessen nach ASTM D2240, was auf ein mäßig weiches Material hinweist, das dennoch eine lange Lebensdauer aufweist.Die Druckfestigkeit beträgt 5 MPa bei 1 % Verformung (ASTM D695), was seine Fähigkeit widerspiegelt, mäßigen Belastungen standzuhalten und dabei die strukturelle Integrität zu erhalten.Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich PTFE für Anwendungen, bei denen Flexibilität, Nichtreaktivität und Verschleißfestigkeit erforderlich sind, obwohl Füllstoffe die Härte und Festigkeit für anspruchsvollere Anwendungen erhöhen können.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Shore-Härte von PTFE
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PTFE hat eine Shore D-Härte von
55
(ASTM D2240).
- Die Shore-D-Skala misst härtere Kunststoffe und Elastomere (Bereich: 0-100).
- Ein Wert von 55 zeigt an, dass PTFE weicher ist als viele technische Kunststoffe (z. B. Nylon ~80D), aber noch genügend Steifigkeit für strukturelle Anwendungen aufweist.
- Diese mäßige Härte trägt zu seiner Flexibilität und Abriebfestigkeit bei, was ideal für Dichtungen und Lager ist.
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PTFE hat eine Shore D-Härte von
55
(ASTM D2240).
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Druckfestigkeit von PTFE
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Die Druckfestigkeit beträgt
5 MPa bei 1 % Verformung
(ASTM D695).
- ASTM D695 bewertet die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegenüber Druckkräften.
- Die geringe Druckfestigkeit von PTFE schränkt seine Verwendung bei hohen Belastungen ein, es sei denn, es wird mit Füllstoffen (z. B. Glas- oder Kohlenstofffasern) verstärkt.
- Für kundenspezifische PTFE-Teile Füllstoffe können die Festigkeit und Verschleißbeständigkeit erheblich verbessern und gleichzeitig die wichtigsten Vorteile wie chemische Inertheit beibehalten.
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Die Druckfestigkeit beträgt
5 MPa bei 1 % Verformung
(ASTM D695).
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Faktoren, die die Eigenschaften von PTFE beeinflussen
- Füllstoffe:Zusätze wie Glas (typischerweise 15-40%) können die Härte (bis zu 65-70 Shore D) und die Druckfestigkeit (bis zu 15-20 MPa) erhöhen.
- Temperatur:PTFE behält seine Eigenschaften von -200°C bis +260°C bei, aber Kriechen (Kaltfluss) kann die effektive Festigkeit bei längerer Belastung verringern.
- Überlegungen zur Konstruktion:Bei druckintensiven Anwendungen können dickere Wände oder Stützstrukturen die inhärente Weichheit von PTFE kompensieren.
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Kompromisse und Anwendungen
- Die geringe Druckfestigkeit und mäßige Härte von PTFE wird durch seine Antihaft-Oberfläche , chemische Beständigkeit und Biokompatibilität .
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Häufige Verwendungen:
- Dichtungen und Verschlüsse (wo Verformung unter Last akzeptabel ist).
- Auskleidungen für korrosive Umgebungen (Nutzung der chemischen Beständigkeit).
- Reibungsarme Komponenten (z. B. Buchsen) in Maschinen.
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Normen und Prüfungen
- Härte:ASTM D2240 gewährleistet Konsistenz zwischen den Chargen.
- Kompression:ASTM D695 liefert vergleichbare Daten für die technische Auslegung.
- Für kritische Anwendungen können zusätzliche Prüfungen (z. B. Kriechfestigkeit nach ASTM D2990) erforderlich sein.
Die Eigenschaften von PTFE machen es zu einem Nischenmaterial, bei dem die Leistung die strukturellen Einschränkungen überwiegt.Für maßgeschneiderte Lösungen, kundenspezifische PTFE-Teile mit Füllstoffen oder Hybridkonstruktionen können Lücken in Härte und Festigkeit überbrücken.Wäre eine füllstoffverstärkte Formulierung besser für die Belastungsanforderungen Ihres Projekts geeignet?
Zusammenfassende Tabelle:
| Eigenschaft | Wert (ASTM-Norm) | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Shore D-Härte | 55 (ASTM D2240) | Mäßig weich, ideal für Dichtungen und Lager. |
| Druckfestigkeit | 5 MPa (ASTM D695) | Geeignet für moderate Belastungen; Füllstoffe können die Festigkeit verbessern. |
| Temperaturbereich | -200°C bis +260°C | Behält seine Eigenschaften auch bei extremen Temperaturen bei. |
| Füllstoff-Verbesserungen | Bis zu 65-70 Shore D | Glas-/Kohlefasern erhöhen die Härte und Druckfestigkeit. |
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